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新装置で溶融燃料の成分計測へ 取り出し手法の確立目指す

 東京電力は平成28年度にも、福島第一原発1、2、3各号機に残る溶融燃料(燃料デブリ)の成分を正確に計測できる国内初の新型装置を導入する。燃料は事故により変質した可能性が高く、取り出し作業を安全に進める上で状況把握は不可欠だとされてきた。調査結果を詳細に分析した上で、廃炉作業で最大の課題といわれる燃料デブリの搬出法を確立する。
 日本原子力研究開発機構(JAEA)が新型装置の開発を進め、東電と導入時期などを協議している。
 装置の構造は直径数ミリの光ファイバーの本体部分と成分計測器からなり、遠隔操作できる。燃料デブリ調査のイメージは【図】の通り。高線量に耐える仕様を施した上で、装置を原子炉圧力容器内などに投入する。光ファイバーの先端部分にカメラやセンサーが取り付けてあり、燃料デブリに接近してレーザー光線を照射する。この際、発生した光を基に構成物質を調べる。
 原発事故では、溶けた核燃料が原子炉圧力容器を突き破る溶融貫通(メルトスルー)という現象が起きた。燃料デブリには圧力容器の金属をはじめ、原子炉格納容器底部のコンクリート、炉心冷却のために注入された海水の塩分などが混じっているとみられる。正確に成分を把握せずに取り出し作業を行えば、空気に触れて予想外の化学反応が起き、核物質が変化する懸念もあるという。
 東電は新型装置による計測で得られた結果を、燃料デブリの取り出し計画作りに反映させる。
 JAEAは原発事故発生前の平成17年から、原子炉内にある核燃料の状況を離れた場所から正確に捉える目的で新型装置の研究を進めてきた。開発は最終段階を迎えており、光ファイバーの先端を確実に燃料デブリに近づける研究を急いでいる。
 JAEAの担当者は「廃炉の全工程で活用できる技術。早い時期に現場に投入できるようにしたい」としている。一方、東電は「成分分析の機器は画期的で、廃炉の加速につながる」と期待している。
   ◇  ◇
 東電は2月から5月にかけて、宇宙線「ミュー粒子」を利用し、1号機の燃料デブリの状況を調べた。原子炉圧力容器にあった核燃料は、ほとんど溶け落ちていた。2、3号機についても今後、調査する。
 4月には1号機の原子炉格納容器1階部分にロボットを投入。12地点で画像を撮影、放射線量の測定に成功した。しかし、燃料デブリがある位置や量、形状を把握できなかった。

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